本發(fā)明涉及一種土壤施藥機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

土壤施藥是農(nóng)作物必不可少的，常用的施藥方式是人工噴灑或則采用施藥機(jī)進(jìn)行。人工噴灑，效率低，且疲勞強(qiáng)度大。施藥機(jī)噴灑，效率高，能減少人們的工作強(qiáng)度。但是現(xiàn)在常用的施藥機(jī)都是需要人為的去操作，且人必須跟隨施藥機(jī)工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種土壤施藥機(jī)控制系統(tǒng)及控制方法，該控制系統(tǒng)及控制方法能夠讓土壤施藥機(jī)自動(dòng)的進(jìn)行土壤施藥，能夠通過(guò)遙控器遠(yuǎn)程控制，能夠?qū)崿F(xiàn)施藥機(jī)的定距，定量的施藥。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明公開(kāi)了一種土壤施藥機(jī)控制系統(tǒng)，土壤施藥機(jī)的控制系統(tǒng)由PLC、電源、左驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、右驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、升降機(jī)構(gòu)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊、液位傳感器、無(wú)線通訊模塊和遙控器構(gòu)成；PLC的輸入端上連接有液位傳感器，輸出端上連接有左驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、右驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、升降機(jī)構(gòu)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊；電源直接接在PLC的電源輸入端口上；遙控器通過(guò)無(wú)線通訊模塊和PLC進(jìn)行連接。

進(jìn)一步的，所述液位傳感器安裝在藥箱內(nèi)用于檢測(cè)藥箱內(nèi)的農(nóng)藥的液位高度和每次施藥時(shí)的施藥量，將檢測(cè)到的液位信息和施藥量信息以模擬量的形式發(fā)送給PLC；

所述左驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、右驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和升降機(jī)構(gòu)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊分別接受PLC的信息后控制左驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)、右驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)和升降機(jī)構(gòu)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊接收PLC的信號(hào)后用于控制電磁閥的開(kāi)閉；

所述電源為蓄電池，分別為控制系統(tǒng)、電磁閥、左驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)、右驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)和升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電；

所述遙控器與PLC之間的通訊是雙向的，遙控器能夠?qū)崿F(xiàn)土壤施藥機(jī)的啟停、轉(zhuǎn)向控制；設(shè)置土壤施藥孔的間距S、鉆孔深度L、施藥量Q，并在遙控器顯示屏上顯示以上信息；遙控器能夠讀取PLC中的報(bào)警信號(hào)，并顯示。

進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)的控制方法步驟如下：

（1）通過(guò)遙控器設(shè)定每個(gè)土壤施藥孔的間距S，鉆孔深度L，施藥量Q，并將設(shè)置的參數(shù)顯示在遙控器的顯示屏上；

（2）通過(guò)遙控器使鉆土機(jī)構(gòu)原點(diǎn)復(fù)位，遙控器顯示屏上顯示鉆土機(jī)構(gòu)當(dāng)前的位置；在原點(diǎn)時(shí)表示此鉆孔深度為0；

（3）PLC接收遙控器發(fā)出的啟動(dòng)信號(hào)后，控制左、右驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)模塊，使左、右驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；土壤施藥機(jī)每前進(jìn)一個(gè)土壤施藥孔的間距S后，PLC發(fā)出信號(hào)，控制左、右驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；

（4）左、右驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，升降機(jī)構(gòu)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊接收PLC的控制信號(hào)，使升降機(jī)構(gòu)電機(jī)正轉(zhuǎn)，使鉆土機(jī)構(gòu)下降鉆孔，當(dāng)鉆孔深度為L(zhǎng)后，PLC控制升降機(jī)構(gòu)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；

（5）升降機(jī)構(gòu)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，電池閥驅(qū)動(dòng)模塊接收PLC的控制信號(hào)，使電磁閥打開(kāi)進(jìn)行施藥，當(dāng)液位傳感器檢測(cè)到施藥量為Q后，PLC控制電磁閥關(guān)閉；

（6）電磁閥關(guān)閉5秒后，PLC控制升降機(jī)構(gòu)電機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)鉆土機(jī)構(gòu)回到原點(diǎn)后，升降機(jī)構(gòu)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；

（7）升降機(jī)構(gòu)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，PLC控制土壤施藥機(jī)再前進(jìn)一個(gè)土壤施藥孔的間距S，然后重復(fù)步驟（3）到（6）直到完成施藥或接收到新的控制信號(hào)為止；

（8）當(dāng)需要轉(zhuǎn)彎時(shí)，PLC接收遙控器的轉(zhuǎn)彎信號(hào)后，控制土壤施藥機(jī)轉(zhuǎn)彎；

（9）當(dāng)液位傳感器檢測(cè)到藥箱內(nèi)液位過(guò)低時(shí)，將會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，遙控器上顯示報(bào)警信號(hào)，且此時(shí)啟動(dòng)土壤施藥機(jī)無(wú)效。

進(jìn)一步的，所述土壤施藥孔的間距是通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)圈速，即驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)來(lái)控制的。

進(jìn)一步的，所述土壤施藥機(jī)轉(zhuǎn)彎是通過(guò)改變左驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速V_左和右驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速V_右來(lái)進(jìn)行的，左轉(zhuǎn)時(shí)，V_左<V_右，右轉(zhuǎn)時(shí)，V_左>V_右；改變左驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速V_左和右驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速V_右的差值△V，能夠使土壤施藥機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)不同的弧度，△V越大轉(zhuǎn)過(guò)的弧度越小，△V越小轉(zhuǎn)過(guò)的弧度越大。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供的控制系統(tǒng)，能夠使施藥機(jī)自動(dòng)的進(jìn)行施藥，設(shè)定好施藥距離和施藥量后，施藥機(jī)能夠定量定居的進(jìn)行施藥，保證了做物的正常生長(zhǎng)所需要的距離和藥量，且施藥空的深度能夠得到保證。定量施藥避免了農(nóng)藥的浪費(fèi)與施藥不足。遙控器控制方便避免了人為跟隨施藥機(jī)工作。該控制系統(tǒng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于推廣和應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的施藥機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明的施藥機(jī)結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明的施藥機(jī)升降機(jī)構(gòu)放大圖；

圖4是本發(fā)明的施藥機(jī)鉆土機(jī)構(gòu)放大圖；

圖中標(biāo)記：1-藥箱，2-電磁閥，3-機(jī)架，4-升降機(jī)構(gòu)，5-升降機(jī)構(gòu)電機(jī)，6-驅(qū)動(dòng)輪，7-鉆土機(jī)構(gòu)，8-輸藥管，9-齒輪箱，10-蝸桿，11-渦輪。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種土壤施藥機(jī)控制系統(tǒng)，土壤施藥機(jī)的控制系統(tǒng)由PLC、電源、左驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、右驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、升降機(jī)構(gòu)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊、液位傳感器、無(wú)線通訊模塊和遙控器構(gòu)成；PLC的輸入端上連接有液位傳感器，輸出端上連接有左驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、右驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、升降機(jī)構(gòu)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊；電源直接接在PLC的電源輸入端口上；遙控器通過(guò)無(wú)線通訊模塊和PLC進(jìn)行連接。

進(jìn)一步的，所述液位傳感器安裝在藥箱內(nèi)用于檢測(cè)藥箱內(nèi)的農(nóng)藥的液位高度和每次施藥時(shí)的施藥量，將檢測(cè)到的液位信息和施藥量信息以模擬量的形式發(fā)送給PLC；

所述左驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、右驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和升降機(jī)構(gòu)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊分別接受PLC的信息后控制左驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)、右驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)和升降機(jī)構(gòu)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊接收PLC的信號(hào)后用于控制電磁閥的開(kāi)閉；

所述電源為蓄電池，分別為控制系統(tǒng)、電磁閥、左驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)、右驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)和升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電；

所述遙控器與PLC之間的通訊是雙向的，遙控器能夠?qū)崿F(xiàn)土壤施藥機(jī)的啟停、轉(zhuǎn)向控制；設(shè)置土壤施藥孔的間距S、鉆孔深度L、施藥量Q，并在遙控器顯示屏上顯示以上信息；遙控器能夠讀取PLC中的報(bào)警信號(hào)，并顯示。

如圖2-4所示，一種土壤施藥機(jī)，土壤施藥機(jī)由機(jī)架3、鉆土機(jī)構(gòu)7、升降機(jī)構(gòu)4和藥箱1構(gòu)成；

所述鉆土機(jī)構(gòu)7由鉆頭和升降桿構(gòu)成一個(gè)整體，鉆土機(jī)構(gòu)內(nèi)部開(kāi)有一盲孔；沿鉆頭縱向方向從上至下，在鉆頭外壁上開(kāi)設(shè)若干等間距施藥孔且施藥孔均勻的沿圓周方向布置，施藥孔與鉆土機(jī)構(gòu)內(nèi)的盲孔連通；所述升降桿是一螺紋桿；

所述鉆土機(jī)構(gòu)的升降桿下端與機(jī)架3下部螺紋連接，升降桿的上端與升降機(jī)構(gòu)7連接；

藥箱1固定在機(jī)架3上部，藥箱1底部通過(guò)一根輸藥管8與鉆土機(jī)構(gòu)7連接；輸藥管8伸入鉆土機(jī)構(gòu)7的盲孔內(nèi)，直至盲孔底部；輸藥管8上裝設(shè)有電磁閥2；

機(jī)架前后兩端的左右兩側(cè)各有一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪6，且機(jī)架前端兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪6上分別連接兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)。

進(jìn)一步的，所述升降機(jī)4構(gòu)由齒輪箱9、蝸桿10和蝸輪11構(gòu)成；蝸桿10和蝸輪11裝設(shè)在齒輪箱9內(nèi)部，齒輪箱9固定在機(jī)架3上，蝸桿10一端與固定在機(jī)架3上的升降機(jī)構(gòu)電機(jī)5相連；渦輪11與蝸桿10構(gòu)成嚙合關(guān)系。

進(jìn)一步的，所述升降桿的上端與升降機(jī)構(gòu)4連接，升降桿貫穿齒輪箱9，蝸輪11的中心與升降桿構(gòu)成螺紋連接。

進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)的控制方法步驟如下：

（1）通過(guò)遙控器設(shè)定每個(gè)土壤施藥孔的間距S，鉆孔深度L，施藥量Q，并將設(shè)置的參數(shù)顯示在遙控器的顯示屏上；

（2）通過(guò)遙控器使鉆土機(jī)構(gòu)7原點(diǎn)復(fù)位，遙控器顯示屏上顯示鉆土機(jī)構(gòu)7當(dāng)前的位置；在原點(diǎn)時(shí)表示此鉆孔深度為0；

（3）PLC接收遙控器發(fā)出的啟動(dòng)信號(hào)后，控制左、右驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)模塊，使左、右驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；土壤施藥機(jī)每前進(jìn)一個(gè)土壤施藥孔的間距S后，PLC發(fā)出信號(hào)，控制左、右驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；

（4）左、右驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，升降機(jī)構(gòu)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊接收PLC的控制信號(hào)，使升降機(jī)構(gòu)電機(jī)5正轉(zhuǎn)，使鉆土機(jī)構(gòu)7下降鉆孔，當(dāng)鉆孔深度為L(zhǎng)后，PLC控制升降機(jī)構(gòu)電機(jī)5停止轉(zhuǎn)動(dòng)；

（5）升降機(jī)構(gòu)電機(jī)5停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，電池閥驅(qū)動(dòng)模塊接收PLC的控制信號(hào)，使電磁閥2打開(kāi)進(jìn)行施藥，當(dāng)液位傳感器檢測(cè)到施藥量為Q后，PLC控制電磁閥2關(guān)閉；

（6）電磁閥2關(guān)閉5秒后，PLC控制升降機(jī)構(gòu)電機(jī)5反轉(zhuǎn)，當(dāng)鉆土機(jī)構(gòu)7回到原點(diǎn)后，升降機(jī)構(gòu)電機(jī)5停止轉(zhuǎn)動(dòng)；

（7）升降機(jī)構(gòu)電機(jī)停5止轉(zhuǎn)動(dòng)后，PLC控制土壤施藥機(jī)再前進(jìn)一個(gè)土壤施藥孔的間距S，然后重復(fù)步驟（3）到（6）直到完成施藥或接收到新的控制信號(hào)為止；

（8）當(dāng)需要轉(zhuǎn)彎時(shí)，PLC接收遙控器的轉(zhuǎn)彎信號(hào)后，控制土壤施藥機(jī)轉(zhuǎn)彎；

（9）當(dāng)液位傳感器檢測(cè)到藥箱內(nèi)液位過(guò)低時(shí)，將會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，遙控器上顯示報(bào)警信號(hào)，且此時(shí)啟動(dòng)土壤施藥機(jī)無(wú)效。

進(jìn)一步的，所述土壤施藥孔的間距是通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)圈速，即驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)來(lái)控制的。

進(jìn)一步的，所述土壤施藥機(jī)轉(zhuǎn)彎是通過(guò)改變左驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速V_左和右驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速V_右來(lái)進(jìn)行的，左轉(zhuǎn)時(shí)，V_左<V_右，右轉(zhuǎn)時(shí)，V_左>V_右；改變左驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速V_左和右驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速V_右的差值△V，能夠使土壤施藥機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)不同的弧度，△V越大轉(zhuǎn)過(guò)的弧度越小，△V越小轉(zhuǎn)過(guò)的弧度越大。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。